STEM教育扎實(shí)落地策略初探

蘇愛美

STEM教育倡導(dǎo)多學(xué)科融合，注重創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在實(shí)際的教學(xué)中，怎樣讓STEM教育扎實(shí)落地？

一、以實(shí)踐性活動(dòng)為主線制定研學(xué)方案

STEM教育注重將真實(shí)世界與書本知識(shí)聯(lián)系起來，通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

制定研學(xué)方案時(shí)，一定要以實(shí)踐性活動(dòng)為主線，以解決實(shí)際情境中的問題為目的。如我校連續(xù)兩年開展粵劇研學(xué)主題活動(dòng)，教師在出發(fā)前帶著學(xué)生制定了4種不同的STEM研學(xué)方案，包括研學(xué)粵劇的舞臺(tái)布景、臉譜、服裝和道具?；顒?dòng)結(jié)束后，學(xué)生們完成的作品水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想象。

二、搭建“腳手架”，引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)

選擇研學(xué)主題時(shí)，可以給學(xué)生充分的自由選擇空間，但確立主題后，教師還需搭建學(xué)習(xí)的“腳手架”，幫助學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)。例如，研學(xué)建造一座紙橋的“腳手架”就包括以下幾個(gè)方面：

1. 你準(zhǔn)備選用哪種形狀的橋？請(qǐng)你對(duì)橋的形狀進(jìn)行一些了解。你最喜歡哪種形狀？說說理由。

2. 用同一種紙質(zhì)材料，對(duì)不同形狀的橋梁進(jìn)行測(cè)試，看看哪種情況承重力最好，并且圖文并茂地記錄下來。

3. 觀看老師準(zhǔn)備的關(guān)于趙州橋的視頻，留意趙州橋屹立千年的關(guān)鍵構(gòu)造有哪些，建筑原理是怎樣的，并且圖文并茂地記錄下來。

4. 搜索港珠澳大橋的設(shè)計(jì)原理與建造過程中遇到的問題。了解設(shè)計(jì)師們是如何克服困難、解決問題的。

5. 設(shè)計(jì)出你心中的橋。你準(zhǔn)備選用哪種紙質(zhì)做基本材料？簡(jiǎn)述理由。

6. 描繪出你的理想橋梁，征集志同道合的小伙伴組成團(tuán)隊(duì)。與團(tuán)隊(duì)小伙伴一起商議，修改設(shè)計(jì)，取得最佳效果。

7. 動(dòng)手制作。團(tuán)隊(duì)成員怎么分工？在制作過程中遇到問題怎么辦？意見不一致時(shí)怎么解決？第一次作品完成后，請(qǐng)進(jìn)行測(cè)試，如有必要請(qǐng)?jiān)傩薷?。?qǐng)把發(fā)生的情況如實(shí)記錄下來。

8. 團(tuán)隊(duì)成員一起完成研學(xué)報(bào)告，準(zhǔn)備展示、答辯。

教師設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的“腳手架”，每個(gè)支架都有特定的意義。第一個(gè)支架促使學(xué)生去查找有關(guān)橋梁的形狀的基本知識(shí)，實(shí)現(xiàn)高效地獲取和存儲(chǔ)信息。第二個(gè)支架，對(duì)獲取的信息能合理地、批判性地甄別，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。第三個(gè)支架對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)與原理進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。第四個(gè)支架促使學(xué)生有效利用科技手段，選擇恰當(dāng)?shù)拿襟w工具進(jìn)行自學(xué)。第五個(gè)支架促使學(xué)生突破常規(guī)，提出與眾不同的新想法、新方案。有效辨識(shí)、評(píng)估、比較與問題有關(guān)的各種已有知識(shí)和信息的合理性，并且選擇性地運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。第六個(gè)支架使學(xué)生運(yùn)用口頭、書面和其他方式（如肢體語言）進(jìn)行溝通，清晰明確地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，認(rèn)真聆聽并理解他人的觀點(diǎn)。第七個(gè)支架促使學(xué)生嘗試以新的方式做事，把有創(chuàng)意的想法付諸行動(dòng)，并對(duì)改進(jìn)實(shí)踐做出實(shí)際貢獻(xiàn)。第八個(gè)支架能適當(dāng)運(yùn)用歸納推理、演繹推理進(jìn)行有效率的思考，能夠把握整體各部分進(jìn)行系統(tǒng)思維。

這樣的設(shè)計(jì)可以保證STEM教育模式并不僅是簡(jiǎn)單的學(xué)科教育疊加，而是綜合運(yùn)用跨領(lǐng)域的知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生把學(xué)到的科學(xué)、數(shù)學(xué)以及其它學(xué)科的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，更好地培養(yǎng)創(chuàng)新與實(shí)踐能力。

三、通過工程設(shè)計(jì)與制作，推進(jìn)合作學(xué)習(xí)

STEM教育非常注重學(xué)習(xí)的過程，在過程中讓學(xué)生聽到不同的觀點(diǎn)，嘗試不同的想法，在不斷試錯(cuò)中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在上述第七個(gè)學(xué)習(xí)支架中，提醒學(xué)生在制作過程中可能會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的不同觀點(diǎn)，但為了團(tuán)隊(duì)的最終目標(biāo)，學(xué)生在制作過程中要有效管控自己的情緒，及時(shí)交流合作進(jìn)展，分析經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及目標(biāo)達(dá)成度，協(xié)商制定今后的改進(jìn)措施;與他人建立良好的關(guān)系，能夠換位思考，尊重、包容他人思想觀點(diǎn)和價(jià)值觀，促使學(xué)生嘗試以新的方式做事，把有創(chuàng)意的想法付諸行動(dòng)，并對(duì)于改進(jìn)實(shí)踐做出實(shí)際貢獻(xiàn)。必要時(shí)通過協(xié)商或者妥協(xié)求同存異、建立互信，富有建設(shè)性地協(xié)作實(shí)現(xiàn)共識(shí)性目標(biāo)。

有一位學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，剛開始很多人想選擇跟他合作。但合作后發(fā)現(xiàn)，他比較強(qiáng)勢(shì)，容不下其他人的意見，使別人心里不好受，經(jīng)過多次協(xié)商也不能改變，最后大家選擇離開他另組團(tuán)隊(duì)，導(dǎo)致他需要幫手時(shí)卻發(fā)現(xiàn)沒有人幫他。他來向我求助，我抓住契機(jī)教育他，要他學(xué)會(huì)聽取別人的意見，很多事情都需要團(tuán)隊(duì)合作才能完成。而離開他的其他組員似乎也不那么順利，他們?nèi)鄙佟邦I(lǐng)頭羊”，制作的橋也不盡人意。通過我的適當(dāng)引導(dǎo)，他們很快調(diào)整自己的情緒重新組隊(duì)，留心聽別人的見解，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作。

四、撰寫研究報(bào)告，提高邏輯思維能力

通過撰寫報(bào)告，反思學(xué)習(xí)、制作的流程，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用歸納推理、演繹推理進(jìn)行思考。比如在我校的“古榕今探”項(xiàng)目中，學(xué)生把零零散散的實(shí)驗(yàn)歸納為六大點(diǎn)，即研究背景、研究方法、研究流程、研究過程、收獲體會(huì)、新的思考。經(jīng)過幾個(gè)星期的查找資料、探究學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)對(duì)比，然后用圖文梳理一遍，對(duì)提高學(xué)生的邏輯思維能力非常有益。

通過撰寫研學(xué)報(bào)告，學(xué)生了解了做科學(xué)研究的一般流程和要求。經(jīng)過幾年的學(xué)習(xí)，在小學(xué)畢業(yè)時(shí)，他們已經(jīng)知道怎樣去解決生活學(xué)習(xí)中遇到的問題，而且思路也更加清晰，行文更有邏輯。

五、通過成果展示與答辯，實(shí)現(xiàn)智慧生長(zhǎng)

STEM 教育的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)知識(shí)融通，在孤立的學(xué)科體系中建立一座溝通的橋梁，給學(xué)生提供整體認(rèn)識(shí)世界的機(jī)會(huì)。目的并不是學(xué)會(huì)某項(xiàng)具體的技能，而是讓學(xué)生通過親自參與，獲取對(duì)知識(shí)的深層次理解及自身的智慧生長(zhǎng)。

上述第八個(gè)支架是團(tuán)隊(duì)合作完成研學(xué)報(bào)告、展示、答辯。例如，學(xué)生在答辯“手機(jī)輻射，真相大白”的過程中，有人提出：“不同的手機(jī)輻射會(huì)不會(huì)不一樣呢？國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的手機(jī)哪個(gè)輻射低？”我們當(dāng)時(shí)沒有做過這個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生當(dāng)晚馬上補(bǔ)充了這個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)果在第二輪答辯中，學(xué)生更有自信，順利通過答辯。有時(shí)第一次答辯的學(xué)生往往把問辯的人放在對(duì)立面，認(rèn)為人家問問題就是挑刺。有時(shí)有的學(xué)生面對(duì)問辨時(shí)急于辯解，生怕對(duì)方說他錯(cuò)了。通過“問—辯”的過程，可以讓學(xué)生體驗(yàn)到問辯過程中的樂趣，同時(shí)也體驗(yàn)這種不知所措的心理煎熬，從而形成能抓住要領(lǐng)、基于嚴(yán)格推斷、善于質(zhì)疑辨析、富于機(jī)智靈氣的清晰敏捷的思維，最終實(shí)現(xiàn)智慧生長(zhǎng)。

通過實(shí)踐得知，STEM 教育絕不能夠獨(dú)立其中任何一個(gè)部分，只有在交互運(yùn)用中才能實(shí)現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí)，也才能真正培養(yǎng)兒童各個(gè)方面的技能和認(rèn)識(shí)。

責(zé)任編輯? ?韋英哲